Вводная лекция по безопасности жизнедеятельности

1. Лекция 1. ВВОДНАЯ лекция по безопасности жизнедеятельности

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Кафедра Э9
Лекция 1. ВВОДНАЯ лекция по
безопасности жизнедеятельности
Профессор кафедры Э9
д-р техн. наук, профессор
АКАТЬЕВ Владимир Андреевич
8(903) 789-11-64
e-mail: [email protected]
09.03.2021
1

2. 1. Предмет и объект исследования БЖД 2. Аксиомы об опасности технических систем 3. Место БЖД в системе наук 4. Нормирование

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Предмет и объект исследования БЖД
2. Аксиомы об опасности технических систем
3. Место БЖД в системе наук
4. Нормирование безопасности
5. Принципы обеспечения безопасности
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита
окружающей среды: учебник для академического бакалавриата /
Белов С. В. - М. : Юрайт, 2015. - 701 с.
09.03.2021
2

3. 1. ПРЕДМЕТ И ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ БЖД

БЖД: всего аудиторных часов – 68, из них: Л – 34,
С – 17, ЛР – 17, кроме того, самоподготовка – 76 ч
Модуль 1. Человек и техносфера.
Модуль 2. Идентификация опасностей.
Методы и средства.
Модуль 3. Защита в ЧС.
Обучаемый д. выполнить 7 лабораторных работ и
4 домашних задания. Варианты ДЗ и темы - на
сайте кафедры Э9 (искусственное освещение,
вентиляция, акустика, вибрация и др.)
09.03.2021
3

4. Лабораторные работы по БЖД

Тематика: Защита от шума. Защита от вибрации. Защита от
теплового излучения. Искусственное освещение. Электрическая
безопасность. Ультразвук. и др.
Запись на выполнение л / работ: у зав. лабораторией (Кузьмин
Петр Владимирович, комн.601Э ). Староста получает пароль
для электронной записи студентов группы и фамилию
преподавателя (для согласования дат). Староста в электронном
виде записывает группу до 14 студентов в группе на 2 разных
дня. На одном стенде работу выполняют 2 студента, после ее
окончания они защищают работу у преподавателя.
Студент должен выполнить и защитить 7 разных работ .
Работы выполняются на стендах в ауд.615э и ауд. 617э.
Защищенная работа учитывается в журнале.
Без защищенных 7 работ студент не допускается к сессии.
09.03.2021
4

5. Предмет и объект дисциплины

Безопасность жизнедеятельности — наука о
комфортном и травмобезопасном взаимодействии
человека с техносферой.
Цель науки о БЖД — создание защиты человека в
техносфере от внешних негативных воздействий
антропогенного, техногенного и естественного
происхождения.
Объектом защиты от опасности является человек.
Предмет исследований в науке о БЖД — это
опасности, действующие в системах «человек —
источник опасности», а также системы защиты от
опасностей.
09.03.2021
5

6. Модуль 1. ЧЕЛОВЕК И ТЕХНОСФЕРА

Шимкевич Владимир Михайлович,
(09.08.1858 – 23.02.1923), русский зоолог,
академик Российской Академии наук (1920).
Экология - часть зоологии, обнимающая собой
сведения касательно жилищ животных. До сих пор
Экология не достигла той степени развития, которая
дала
бы
ей
право
на
известную
долю
самостоятельности, т. к. до сих пор она еще не
вышла из периода описаний и не выработала ни
определенных методов, ни известной суммы
обобщений. Экология ждет и экспериментальных
исследований и обобщения.
09.03.2021
6

7.

Вернадский Владимир Иванович
(12.03.1863 – 06.01.1945)
естествоиспытатель
и
мыслитель,
академик АН СССР (1925). Создатель
учения
о
биосфере
–
единой
глобальной экосистеме Земли.
БИОСФЕРА – дом для всего живого
Средообразующая роль Б состоит в поддержании
стабильности химических и физических факторов Земли.
Условия жизни, в первую очередь кислородная атмосфера и
климат, являются «заслугой» биосферы, которая создала и
стабилизирует их на протяжении последних 320 млн лет.
09.03.2021
7

8.

Данилов-Данильян Виктор Иванович (09.05.938)
д-р экон. наук, проф., член-корр. РАН (2003),
директор Института водных проблем РАН.
Под техносферой понимается часть естественной
среды, преобразованная человеком с помощью прямого
или косвенного технического воздействия с целью
удовлетворения своих материальных и культурных
потребностей.
Искусственная
среда
создавалась
человеком в ущерб среды естественной. Вся техносфера
на планете – это территория, на которой либо полностью
уничтожены природные экосистемы, как в городской
застройке, либо существенно нарушены их функции, как
на
сельскохозяйственных
землях
и
в
лесах
промышленного использования.
09.03.2021
8

9.

Разделы экологии
1. Экология биосферы
Учение о биосфере
Экология биомов
Биоэкология
Гидроэкология
Экология почв
Экология атмосферы
Геоэкология
Природопользование
Заповедное дело
Другие
09.03.2021
2. Экология техносферы
Техносферостроение
Регионоведение
Социология
Сервис
Безопасность
жизнедеятельности
Защита биосферы
Физико-химические
процессы в техносфере
Другие
9

10. ТЕХНОСФЕРА - искусственная среда обитания, созданная человеком Техносфера является окружающей средой для современного населения

планеты
09.03.2021
10

11.

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ТЕХНОСФЕРЫ
Техносфера – это всё, что создано с помощью техники.
Под «техникой» понимаются даже самые примитивные орудия труда
ТС возникла около 10 тыс. лет тому назад,
в момент перехода человечества от охоты и собирательства
к земледелию и скотоводству
09.03.2021
11

12.

Человек генетически обособился от переходных
форм приматов около 2,4 млн лет назад
История становления человечества – это конкурентная борьба нескольких
биологических видов
Около 350 – 200 тыс. лет назад
питекантропы
и
синантропы
45 – 30 тыс. лет назад
09.03.2021
неандертальцы
и
кроманьонцы
12

13.

Около 20 тыс. лет назад окончательную победу одержали
кроманьонцы, которые благодаря развитой речи, трудовым,
творческим и художественным навыкам образовали генотип
современного человека - «Человек Разумный»
«Homo Sapiens» является единственным
биологическим видом людей на Земле
09.03.2021
13

14.

Древнее человечество «до техносферы» жило исключительно
за счёт собирательства пищи и охоты
Разработка способа загонной охоты, требовавшей специализации и
высокой квалификации участников, позволила резко увеличить
количество добываемой пищи
и существенно повысить численность человечества.
К концу эпохи палеолита, около 15 тыс. лет назад, на Земле
проживало примерно 3 млн чел.
09.03.2021
14

15.

ПЕРВЫЙ КРИЗИС ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Динамично растущее человечество подорвало свою кормовую базу.
Практически исчезли главные объекты охоты – крупные млекопитающие:
мамонты,
шерстистые носороги,
пещерные медведи.
Начавшийся голод привёл к массовому вымиранию людей. Так
человечество вступило в свой первый кризис, названный
«верхнепалеолитическим»
09.03.2021
15

16. ЦИВИЛИЗАЦИОННЫЕ РЕВОЛЮЦИИ Человечество преодолело первый кризис посредством цивилизационной биотехнической революции,

заключавшейся в
переходе от традиционных видов деятельности древнего человека
– собирательства и охоты к земледелию и скотоводству
09.03.2021
16

17. БИОТЕХНИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ положила начало новой эпохе – НЕОЛИТУ (около 10 тыс. лет назад). Достижение неолита - совершенные

каменные орудия
Изобретение сверлёного топора и использование технологии
подсечно-огневого земледелия позволило людям уничтожать
леса на больших территориях. Так человечество впервые
масштабно вмешалось в природные процессы, в это время и
возникла техносфера
09.03.2021
17

18. ЭТАПЫ ПОДСЕЧНО-ОГНЕВОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Подсека Поджог Корчевка Вспашка Боронование

09.03.2021
18

19. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОСФЕРЫ

Цивилизационная
революция
Биотехническая революция
Урбанистическая революция
Промышленная революция
Научно- техническая
революция
09.03.2021
Начало
10 тыс. лет назад
7 тыс. лет назад
160 лет назад
60 лет назад
Содержание этапа
Переход к сельскому хозяйству.
Возникновение техносферы.
Возникновение и рост городов,
развитие государств.
Начало массового
промышленного производства
предметов потребления.
Начало использования
атомной энергии, других
научных открытий и
технических изобретений.
19

20. СОСТАВ ТЕХНОСФЕРЫ ПРИНЦИП построения ТС – преобразование природных процессов, уничтожение природных объектов и замещение их

технологическими процессами и техническими объектами.
ТС не образует, подобно другим геосферам непрерывную
оболочку планеты, а представляет собой отдельные острова
территорий, встроенных в биосферу. Такие острова носят название
техносферных регионов. Мысленно объединяя все техносферные
регионы – то есть территории планеты, на которых человечеством
разрушены природные экосистемы или нарушены их основные
функции, мы получим представление о техносфере.
В состав ТС входят:
Городская застройка. Промышленная застройка.
Сельхозугодия. Сооружения транспорта. Места добычи
ископаемых. Места складирования твердых отходов
09.03.2021
20

21. Городская застройка территории малых, средних, крупных городов и поселков, сельских поселений, общин, отдельно стоящие жилые

постройки
09.03.2021
21

22. Промышленная застройка территории промышленных предприятий, промышленные площадки и промышленные зоны

09.03.2021
22

23. Сельхозугодья поля, пашни, пастбища, сады и виноградники

09.03.2021
23

24. Сооружения транспорта автомобильные и железные дороги, мосты, тоннели, аэродромы, морские и речные порты, линии

электропередачи, трубопроводы
09.03.2021
24

25. Места добычи природных ископаемых лесные вырубки, шахты, карьеры, разрезы, горные выработки

09.03.2021
25

26. Места складирования твердых отходов (терриконы пустой породы) горнодобывающих предприятий, золоотвалы, «хвостохранилища»

горнообогатительных комбинатов, свалки и полигоны для
утилизации отходов
09.03.2021
26

27. Динамика роста техносферы

Начало XX в.
Конец XX в.
60
25 000
1
14
1,6
6
360
5 000
5.
Потребление чистой первичной
продукции биомассы, %
1
40
6.
Общая площадь суши, занятая
техносферой, % (без учета скальных
песчаных и ледовых поверхностей)
20
60
№
1.
Показатели техносферы
Валовой мировой продукт,
млрд. $ США за год
2.
Мощность энергопотребления,
ТераВт
3.
Численность населения, млрд. чел.
4.
Потребление пресной воды,
куб. км. за год
09.03.2021
27

28. Техносфера – созданная руками человека среда обитания, которая при своём росте и развитии постепенно вытесняет и замещает собой

среду
природную (биосферу).
***
Поэтому крайне важен вопрос о том, как
взаимодействуют между собой на планете
естественная и искусственная среда обитания
09.03.2021
28

29. З-н сохранения жизни Ю.Н.Куражсковского

З-н сохранения жизни Ю.Н.Куражсковского:
Жизнь м. существовать только в процессе
движения через живое тело потоков вещества,
энергии и информации.
Осн. принцип – развитие всего живого как
результат внешнего воздействия
Принцип – основополагающее положение
Метод – путь, способ достижения цели
Средства – технические устройства
09.03.2021
29

30. 2. АКСИОМЫ ОБ ОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ПОТОКИ масс, энергий и информации жизненного пространства
могут представлять опасность для человека.
В социальной среде:
— информационные потоки (обучение, государственное управление,
международное сотрудничество и т. п.);
— людские (демографический взрыв, урбанизация населения);
— потоки наркотических средств, алкоголя и др.;
— другие.
Потребляемые и выделяемые человеком в процессе
жизнедеятельности:
— потоки кислорода, воды, пищи и иных веществ (алкоголь, табак,
наркотики и т. п.);
— потоки энергии (механической, тепловой, солнечной и др.);
— информации;
— потоки отходов процесса жизнедеятельности;
— другие.
09.03.2021
30

31. ИНТЕНСИВНОСТИ потоков экологического воздействия

Воздействие на объект определяется его
интенсивностью I экологического воздействия и
длительностью экспозиции τ
09.03.2021
31

32. ФОРМУЛИРОВКА АКСИОМ О ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1. Любая ТС потенциальна опасна
2. ТС опасна, если потоки вещества, энергии,
информации превышают пороговые значения
3. Источниками опасности являются элементы
техносферы
4. Опасности действуют в пространстве и во
времени
5. Техногенные опасности оказывают негативное
воздействие на человека, природную среду и
элементы техносферы одновременно.
09.03.2021
32

33. ЗАКОН ТОЛЕРАНТНОСТИ американского зоолога В.Шелфорда

Лимитирующим фактором процветания популяции м.б. как min, так и
max экологического воздействия, а диапазон между ними определяет
величину выносливости (предел толерантности) организма к
заданному фактору
09.03.2021
33

34. 3. Место БЖД в системе наук

Разделы экологии, изучающие вопросы средообразования
1. Экология биосферы
2. Экология техносферы
Учение о биосфере
Техносферостроение
Экология биомов
Регионоведение
1. Любая ТС потенциальна
опасна
Биоэкология
Социология
Гидроэкология
Сервис
Экология почв
Безопасность
Экология атмосферы
жизнедеятельности
Геоэкология
Защита биосферы
Природопользование
Физико-химические
Заповедное дело
процессы в техносфере
Другие
Другие
09.03.2021
34

35.

Белов Сергей Викторович (06.12.1932 – 06.11.2013)
д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой Э9
(1974 – 2007) МГТУ им. Н.Э. Баумана
У техносферы должна быть своя экология!
В «большой» экологии С.В. Белов выделил сферу,
занимающуюся изучением функций и свойств среды обитания
и показал, что эта предметная область должна включать два
раздела: «Экологию биосферы», изучающую природную среду
обитания и «Экологию техносферы», разрабатывающую
принципы построения качественной искусственной среды, то
есть техносферы. «Физико-химические процессы» - раздел
«экологии техносферы», в котором изучаются принципы
построения биосфероподобной среды обитания.
09.03.2021
35

36. Междисциплинарность БЖД

Шум, вибрации, электростатическое электричество,
электромагнитные излучения, электричество,
радиоактивность, токсичные продукты,
космические опасности, землетрясения и др.
Чтобы создать системы, обеспечивающие БЖД,
необходимо знать и строительство, и гидравлику,
аэродинамику, теплотехнику, акустику,
электричество и др.
Отсюда: необходим междисциплинарный
подход к исследованиям в области БЖД!
09.03.2021
36

37.

4. НОРМИРОВАНИЕ безопасности
МОДЕЛЬ РИСКА (H· P)
Опасность
H=P(Ф)
Риск
H۠·P=P(Ф)·P(F|Ф)
Уязвимость
P=P(F|Ф)
H=P(Ф) – вероятность опасности определенной интенсивности Ф, 1/год
P=P(F|Ф) – вероятность уязвимости объекта риска для интенсивности Ф
опасности
H·P=P(Ф)·P(F|Ф) – риск определенных негативных последствий для объекта
риска за определенное время, обусловленный опасностью с интенсивностью Ф,
1/год
09.03.2021
37

38.

РИСК
частота реализации нежелательного события
H (c возникновением не менее определенной
интенсивности Ф) и вероятность P связанного с
ним определенного ущерба реципиентам риска
(степень повреждения)
Re = H• P,
H — частота возникновения ЧС, 1/год
P — вероятность наступления негативного
события при реализации ЧС
09.03.2021
38

39.

РИСК
частота реализации нежелательного события
H (c возникновением не менее определенной
интенсивности Ф) и вероятность P связанного с
ним определенного ущерба реципиентам риска
(степень повреждения)
Re = H• P,
H — частота возникновения ЧС, 1/год
P — вероятность наступления негативного
события при реализации ЧС
09.03.2021
39

40.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ
(ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ) РИСК
ЧАСТОТА ГИБЕЛИ ЧЕЛОВЕКА (ПРИ УСЛОВИИ ПОСТОЯННОГО
ЕГО НАХОЖДЕНИЯ) В ОПРЕДЕЛЁННОМ МЕСТЕ ПРОСТРАНСТВА
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ РИСК - усреднение для
площадки, размер которой зависит от
распределения п.ф., реципиентов и масштаба
анализа риска
(помещение, здание, объект, территория города)
09.03.2021
40

41.

ЧАСТОТА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОПАСНОСТИ:
ОПРЕДЕЛЕННОЙ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ П.Ф.
1. Сценарии аварий (деревья событий – частоты и
количества опасных веществ при реализации сценариев)
2. Масса вещества (очаг аварии – распределение
интенсивности п.ф. вокруг центра очага)
3. Смещение очага аварии от источника (дрейф облака по ветру)
09.03.2021
41

42.

С2
ДЕРЕВО СОБЫТИЙ
С мгновенным
воспламенением
(пожар в обваловании)
H = H₀·
0,1
Локальное
разрушение
0,9
На пути облака ТВС есть
источник воспламенения
(горение/взрыв облака ТВС)
Пролив в обвалование
без воспламенения,
образование облака ТВС
0,8
1
0,08
H₀=10^-4 1/год
=0,08
Нет источника воспламенения,
рассеивание облака ТВС
0,72
H₀
Разгерметиза
ция
резервуара
С мгновенным воспламенением
(пожар в обваловании)
Пролив в
обвалование
1,0
0,09
0,001
На пути облака ТВС есть
источник воспламенения
(горение/взрыв облака ТВС)
0,009
Без воспламенения,
образование облака ТВС
0,089
Полное
разрушение
Нет источника
воспламенения,
рассеивание облака ТВС
0,08
На пути разлива нефти есть
источник воспламенения
(пожар в разливе)
0,1
Перелив через
обвалование или его
разрушение
0,01
0,01
Нет источника воспламенения,
рассеивание облака ТВС
0,009
09.03.2021
42

43. КЛАССИФИКАЦИЯ РИСКОВ

09.03.2021
43

44. 5. ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

По признаку реализации принципы делятся на 4 класса: ориентирующие;
технические; организационные; управленческие
• Ориентирующие принципы представляют собой основополагающие идеи,
направления поиска безопасных решений : гуманизация труда;
классификация объектов по признакам опасности; нормирование параметров
опасности; системность при рассмотрении объекта как элемента системы
«человек - машина – среда»; деструкция ТС с исключением элементов,
обуславливающих высокие риски; ликвидация и снижение опасности
(переход на безопасные технологии).
• Технические принципы (секционирование, дублирование, резервирование,
защита расстоянием, защита временем, экранирование, прочность,
организованно разрушающаяся конструкция).
• Организационные принципы, реализующие в целях производственной
безопасности положения научной организации деятельности.
• Управленческие принципы определяют взаимосвязь между отдельными
этапами процесса обеспечения производственной безопасности.
09.03.2021
44

45. Расположение зоны опасности (О) и человека (Ч):

О
Ч
Ситуация 1
О
Ч
Ситуация 2
О, Ч
Ситуация 3
О Ч
Ситуация 4
Ситуация 1 – безопасная ситуация;
Ситуация 2 – кратковременная или локальная опасность;
Ситуация 3 – опасная ситуация;
Ситуация 4 – условно безопасная ситуация
Безопасной считается ситуация 1, в которой имеется защита расстоянием
или временем. При кратковременном пребывании человека в ноксосфере
(осмотр, мелкий ремонт и др.) возникает ситуация 2 (локальной опасности).
Наихудшей является ситуация 3, когда негативное воздействие может быть
реализовано в любой момент. В ситуации 4 подразумевается наличие СКЗ и (или)
СИЗ и она определяется как условно безопасная.
09.03.2021
45

46. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !

Были рассмотрены:
1. Предмет и объект исследования БЖД
2. Аксиомы об опасности технических систем
3. Место БЖД в системе наук
4. Нормирование безопасности
5. Принципы обеспечения безопасности
Профессор кафедры Э9
АКАТЬЕВ Владимир Андреевич
8(903) 789-11-64
e-mail: [email protected]
09.03.2021
46